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Responsable(s) Vahé Nerguizian

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Vahé Nerguizian


PLAN DE COURS

Hiver 2024
ELE200 : Circuits électroniques (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7483,7694,7883
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    ELE105    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
 Qualité visée dans ce cours  
Qn
   Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera familier avec le fonctionnement et les caractéristiques des composants électroniques tels que les diodes, les amplificateurs opérationnels, les transistors BJT et les transistors FET. Elle ou il aura acquis les notions d'analyse et de conception des circuits analogiques et se sera familiarisé avec l’utilisation des outils informatiques d'ingénierie assistée par ordinateur (IAO) pour l'analyse et la conception des circuits analogiques.

Caractéristiques des semi-conducteurs, des diodes, des transistors bipolaires BJT, des transistors à effet de champ (JFET et MOSFET), des amplificateurs opérationnels et des amplificateurs de puissance. Fiabilité des amplificateurs et stabilisation du point d'opération. Analyse, simulation et conception des circuits analogiques (amplificateurs et interrupteurs). Montages d'amplificateurs à base de transistor bipolaire. Montages d'amplificateurs à base de transistor à effet de champ. Montages d'amplificateurs classes A, AB, B et C. Montages d'amplificateurs différentiels. Montages d'amplificateurs opérationnels. Montages d'amplificateurs à rétroaction. Analyse en fréquence des amplificateurs. Simulation par ordinateur des différents montages de circuits analogiques.

Séances de laboratoire et travaux pratiques, utilisation des ordinateurs pour la simulation et la conception des circuits électroniques.



Objectifs du cours

 

Ce cours a pour but de faire apprendre à l’étudiant(e) :

−les composants électroniques;

−les méthodes d'analyse des circuits avec des composants électroniques;

−la technique de conception et la synthèse des circuits analogiques de base;

−l’utilisation électronique appliquée du programme Micro-Cap pour la conception assistée par ordinateur.



Stratégies pédagogiques

 

La matière du cours est couverte de la façon suivante :

Un cours magistral par semaine 

La théorie est enseignée durant les heures de cours magistral. Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine (incluant les périodes de pause de 30 minutes).

Travaux pratiques (quatre heures à chaque deux semaines)

Les étudiant(e)s travaillent en équipe de deux personnes. Les membres de l'équipe se partagent les tâches reliées au projet de façon à leur permettre d'acquérir le meilleur apprentissage. À la fin du projet, l'équipe remet un rapport rédigé d'après les normes en usage.

Travaux dirigés (une heure par semaine ou deux heures à chaque deux semaines)

Des exercices du « Manuel d’exercices » et d'autres exercices seront résolus durant la période de travaux dirigés.



Utilisation d’appareils électroniques

NA



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mercredi 13:30 - 17:30 Laboratoire aux 2 semaines
Jeudi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques aux 2 semaines



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Vahé Nerguizian Activité de cours Vahe.Nerguizian@etsmtl.ca A-2576
01 Mustapha Rafaf Laboratoire aux 2 semaines cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112
01 Mustapha Rafaf Travaux pratiques aux 2 semaines cc-Mustapha.Rafaf@etsmtl.ca A-2112



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
  Introduction au cours (Plan de cours et informations):
Diodes: −Introduction des semi-conducteurs et des diodes.
−Semi-conducteurs intrinsèque et extrinsèque. −Courants dans les semi-conducteurs. −La construction et le principe de fonctionnement des diodes. −Les caractéristiques idéales et réelles des diodes. −L’analyse, la conception et la synthèse des circuits avec des diodes. −Les types et les utilisations des diodes.		 9 heures
  Amplificateurs opérationnels: − La construction et le principe de fonctionnement des Ampli-Op. −Les caractéristiques des Ampli-Op. −Les utilisations et les applications non-linéaires des Ampli-Op.
(Cette séance pourra aider à la réalisation de l'oscillateur du projet de laboratoire)		 3 heures
  Transistors bipolaires BJT: −La construction et le principe de fonctionnement des BJT. −Les caractéristiques des BJT. −L’analyse, la conception et la synthèse des circuits avec des BJT.  9 heures
  Examen mi session 2 heures
  Transistors bipolaires BJT: −La réponse en fréquence des circuits avec des BJT. −Les utilisations et les applications des BJT. −Les amplificateurs de puissance (laboratoire). 3 heures
  Transistors à effet de champ MOSFET:  −La construction et le principe de fonctionnement des FET. −Les caractéristiques des FET. −L’analyse, la conception et la synthèse des circuits avec des FET. −La réponse en fréquence des circuits avec des FET. −Les utilisations et les applications des FET.   6 heures
  Amplificateurs opérationnels: −L’analyse, la conception et la synthèse des circuits avec des Ampli-Op. −Les utilisations et les applications linéaires des Ampli-Op. 6 heures
  Révision fin de la session 1 heure
  Total  39 heures

 

 

 



Laboratoires et travaux pratiques

 

Date Description Heures
 

Pour un apprentissage plus enrichissant des futurs ingénieur(e)s, l’approche par projet est adoptée pour les laboratoires de ce cours afin d’enrichir les connaissances théoriques et de bénéficier des avantages de cette approche. Le projet consiste à concevoir un générateur de fonction à basse fréquence capable de générer des signaux sinusoïdaux, carrés et triangulaires couvrant la bande de fréquence de 10 Hz à 200 kHz.

Le générateur suggéré aura les composantes suivantes à exécuter durant les différentes séances en laboratoires :

−Alimentation AC / DC. 

−Oscillateur.

−Convertisseur de forme d’onde.

−Filtre à fréquence variable.

−Amplificateur de puissance de sortie avec BJT.

L’évaluation de ce projet sera principalement axée sur la fonctionnalité par conception, par simulation, par la réalisation  et la qualité de vos circuits, tandis que le contenu de votre rapport fera la synthèse du projet.

Le plan de travail global et les résumés pour chaque séance vous permettront de faire votre propre mise au point, de mieux vous organiser et de permettre aux responsables de mieux vous aider.

Des spécifications, une pondération et une description plus détaillées vous seront remises par le chargé de laboratoire.

  
  Total 24 heures



Utilisation d'outils d'ingénierie

 

Chaque étudiant(e) sera capable d'utiliser le logiciel Micro-Cap pour le dessin des schémas électriques et la simulation des circuits analogiques.


Évaluation

 

Activité Description % Information et date

1

Devoir 1 (équipe de 2)

2.5 %

Chapitre-Diode
29 janvier 2024 avant 9h

2 

Devoir 2 (équipe de 2)

2.5 %

Chapitre-BJT
26 février 2024 avant 9h

3

Devoir 3 (équipe de 2)

2.5 %

Chapitre-FET 
1 avril 2024 avant 9h

4

Devoir 4 (équipe de 2)

2.5 %

Chapitre-Ampli-Op 
15 avril 2024 avant 9h

5

Projet de laboratoire
(équipe de 2)

30%

Le chargé de laboratoire vous indiquera la date exacte de l'évaluation de votre prototype et de la remise du rapport de laboratoire

6

Examen mi-session
(2 heures)

25 %

Chapitres Diode et BJT
27 février 2024 (13h30 à 15h30)

7

Examen final
(3 heures)

35 %

Chapitres BJT, FET et Ampli-Op

 

Une (1) feuille 8-1/2’’ x 11’’ (recto verso) sera permise à l'examen mi-session.

Deux (2) feuilles 8-1/2’’ x 11’’ (recto verso) seront permises à l’examen final.

Utilisation d'appareils électroniques: La calculatrice est permise.

 



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 27 février 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Voir les consignes qui seront communiquées par le chargé de laboratoire.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page "Citer, pas plagier !" (https://www.etsmtl.ca/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique) pour identifier les actes qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignant(e) du cours.



Documentation obligatoire

Sur le Web du cours ELE200 (Moodle)

  • Les notes de projet de laboratoire utilisant l’approche par projet
  • Toute la documentation concernant le cours
  • BATANI, N., Ng TONG, Y., ELE200  Circuits électroniques – Manuel d'exercices, Révision mars 1998, École de technologie supérieure.



Ouvrages de références

 

  • BOYLESTAD, R.L., NASHELSKY, L. et al., Electronic Devices and Circuit Theory, 11th Edition, Prentice Hall, 2012.
  • MALVINO, A.P., Principes d'électronique, 7e édition, Paris, Dunod, 2008.
  • Electronics Technology, Person Custom, ELE200 Circuits Électroniques, 1st Edition Pearson Learning Solutions
  • RAZAVI B., Fundamentals of Microelectronics, 2nd Edition, John-Wiley and Sons, 2013.
  • FLOYD, T.L., Electronic Devices, Conventional Current Version, 9th Edition, Prentice Hall, 2012.
  • SEDRA, A., SMITH, K.C., Microelectronic Circuits, 7th Ed., Oxford University Press, 2014.
  • SEDRA, S. A., SMITH, K. C., Circuits microélectroniques : http://www.deboecksuperieur.com/ouvrage/9782804177775-circuits-microelectroniques
  • MICRO-CAP (pour la conception assistée par ordinateur) par Spectrum Software.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/